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主题:631所 机载可重构多处理系统课题研究
发信人: only()
整理人: only(1999-07-19 17:20:38), 站内信件

作 者: TWMfan* 于北京时间:1999年5月18日 13:04:51 提交。



631所 机载可重构多处理系统课题研究目的是围绕美国“宝石柱” PAVE PILLAR航空电
子规范的任务处理计算机功能要求,研究先进机载计算机体系结构、 PI-BUS、容错与
重构、实时操作系统等技术,掌握其关键技术,研制成机载可重构多处理机系统原理样机,
为我国新一代航空电子系统的研制打下坚实基础。本课题针对两大方面进行研究:
(1)机载可重构多处理机系统硬件;
(2)机载可重构多处理机操作系统。经过“八·五”期间五年的研制,突破了PI-BUS、
多机系统重构等技术,研制成机载可重构多处理机系统原理样机,于95年底通过了航空工
业总公司组织的专家鉴定,其技术水平处于国内领先,达到国际八十年代末技术水平。

对并行处理技术进行研究,其最终成果是一台名为PAR95的并行计算机系统。该系统由主
机、接口处理机及并行处理机组成。并行处理机由40个节点通过二维可伸缩网格组成。峰
值运算速度可达32亿次/s,具有全局同步机制。在该系统上进行的大规模气动数值计算
表明,该机具有较高的并行效率,实用性很强,达到了国际90年代水平。PAR95的研制成
功,不仅使我国计算机峰值速度有了新的提高,也使我国气动计算水平有了进一步的发展,
对促进我国国防现代化建设,为新一代武器装备的诞生,创造了条件,对提高飞行器设计
水平,有明显的经济效益。


631所 容错计算机技术研究J8ⅡACT飞行系统, “J8ⅡACT验证机三轴四余度数字电传飞
控系统”研制是“八五”期间重点预研项目,“J8ⅡACT飞控计算机”计算机是该数字电
传飞控系统的核心控制部件。根据项目研制的分工,飞控计算机由六三一所和六-八所共
同承担该顶任务的设计、研制工作。六三一所为计算机总体设计制造及硬软件综合单位。
分别完成了总体论证、原理件研制、C型样机二套研制、台架试验 九六年十二月二十九日
首飞,现正在进行“九五”期间ACT演示验证试飞。J8ⅡACT飞控计算机采用了容错计算机
技术,由四余度计算机+双/双余度模拟备份组成,每个数字通道采用主-从方式并行双
机。通道包括: CLP、DIO、AIN、MFI、GBU、SAL、SHT、RUD、TEF等十个功能模块
和PSO、PS I及陀Ⅱ电源插件。

研制中主要解决了主-从方式的计算机任务分配调度、通道间交叉数据传输和同步NVM的
使用、飞控计算机共地系统、20层母板的设计及制造。飞控系统电源、计算机机箱等工程
技术问题,解决了单机软件开发及同步多机开发系统的支持设备研制,按技术要求进行了
多项环境试验,产品满足上天件环境要求并进行了成功的试飞。

非相似容错计算机样机包括三通道非相似硬件通道分别采用INTEL80386, INTEL80960, INMOST800。每个通道具有浮点运算能力, ROM为512KB, RAM为512KB,模拟量输入16
路、输出4路;离散量输入/输出各16路,由叉通道数据传输速率IMb/s,每通道具有系
统开发接口和同步指示电路。软件采用相异性设计,分别使用PLM、C和OCCAM语言独立编
程,实现了简化的J8Ⅱ控制律计算。系统能检测,定位和隔离一次故障,检测二次故障,
各通道有BIT功能和故障告警能力。


机载高速计算机专题主要要完成以PI总线为底板总线,具有光纤通讯接口、1553B总线通
讯接口、ARINC429总线接口以及A/D、D/A离散量接口的RISC机载32位高速计算机系统以
及软件开发环境的研制。

经过课题组的努力,完成了以RISC微处理器Intel80960为CPU,具有光纤、1553B总线、
ARINC429总线接口、模拟离散量接口、零电流准谐振开关电源的单机结构机载高速计算
机以及具有PI总线接口的多机结构机载高速计算机系统以及在DOS环境下的i960软件开发
环境。本项目在研制过程中解决了RISC体系结构设计、机载光纤总线接口、PI总线、零
电源准谐振电源等关键技术。“八五”期间研制出的原理样机在军用容错技术中得到应
用。该项目还可以向新一代航空电子系统、歼八Ⅲ航电系统、武装直升机航电系统等系
统中推广应用,具有良好的应用前景。


机载32位标准计算机课题的主要研究目的是:跟踪国外先进技术,缩短我国与国外的研
制差距,满足我国航电系统对更高性能计算机的需求。经过课题组成员的共同努力,我
们研制成功了以LBE总线为底扳总线,以Intel80386为cpu的主处理器模块,并具有光
纤通讯接口模块。1553B总线通讯接口模块、ARINC429总线接口模块及AD/DA离散量接
口模块的机载体32位标准计算机系统。同时,开发了较为完善的软件开发环境。该项目
在“八五”期间己达到了工程应用水平,并应用于多个重点科研项目中。
 


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 信言不美,美言不信;善者不辩,辩者不善
 
知者不博,博者不知;圣人不积,既以为人
 
己愈有,既以与人,己愈多
 
天之道,利而不害;圣人之道,为而不争

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